ஒற்றை ஃபோட்டான் இங்காஸ் ஃபோட்டோடெக்டர்

ஒற்றை ஃபோட்டான்Ingaas fotodetector

லிடரின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், திஒளி கண்டறிதல்தானியங்கி வாகன கண்காணிப்பு இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்திற்காக பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் வரம்பு தொழில்நுட்பம் அதிக தேவைகளைக் கொண்டுள்ளது, பாரம்பரிய குறைந்த ஒளி கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் கண்டுபிடிப்பாளரின் உணர்திறன் மற்றும் நேரத் தீர்மானம் உண்மையான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது. ஒற்றை ஃபோட்டான் ஒளியின் மிகச்சிறிய ஆற்றல் அலகு ஆகும், மேலும் ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிதலின் திறனைக் கொண்ட கண்டுபிடிப்பான் குறைந்த ஒளி கண்டறிதலின் இறுதி கருவியாகும். இங்காஸுடன் ஒப்பிடும்போதுAPD ஃபோட்டோடெக்டர், INGAAS APD ஃபோட்டோடெக்டரை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர்கள் அதிக மறுமொழி வேகம், உணர்திறன் மற்றும் செயல்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் இன்-காஸ் ஏபிடி ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டர்கள் குறித்த தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன.

இத்தாலியில் உள்ள மிலன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதலில் ஒரு ஃபோட்டானின் நிலையற்ற நடத்தையை உருவகப்படுத்த இரு பரிமாண மாதிரியை உருவாக்கினர்பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடெக்டர்1997 ஆம் ஆண்டில், மற்றும் ஒற்றை ஃபோட்டான் பனிச்சரிவு ஒளிமின்னழுத்தத்தின் நிலையற்ற பண்புகளின் எண் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளை வழங்கியது. பின்னர் 2006 ஆம் ஆண்டில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு பிளானர் வடிவியல் தயாரிக்க MOCVD ஐப் பயன்படுத்தினர்Ingaas apd fotodetectorஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டர், இது பிரதிபலிப்பு அடுக்கைக் குறைப்பதன் மூலமும், பன்முக இடைமுகத்தில் மின்சார புலத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலமும் ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டறிதல் செயல்திறனை 10% ஆக அதிகரித்தது. 2014 ஆம் ஆண்டில், துத்தநாக பரவல் நிலைமைகளை மேலும் மேம்படுத்துவதன் மூலமும், செங்குத்து கட்டமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர் 30%வரை அதிக கண்டறிதல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் சுமார் 87 பி.எஸ். 2016 இல், சான்சாரோ எம் மற்றும் பலர். ஒரு மோனோலிதிக் ஒருங்கிணைந்த மின்தடையத்துடன் இங்காஏஎஸ் ஏபிடி ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டரை ஒருங்கிணைத்து, கண்டுபிடிப்பாளரை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சிறிய ஒற்றை-ஃபோட்டான் எண்ணும் தொகுதியை வடிவமைத்து, ஒரு கலப்பின தணிக்கை முறையை முன்மொழிந்தது, இது பனிச்சரிவு கட்டணத்தை கணிசமாகக் குறைத்தது, இதன் மூலம் பிந்தைய துஷ்பிரயோகம் மற்றும் ஆப்டிகல் க்ரோஸ்டாக் ஆகியவற்றைக் குறைக்கிறது, மேலும் 70 பி.எஸ். அதே நேரத்தில், பிற ஆராய்ச்சி குழுக்களும் INGAAS APD பற்றிய ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்டுள்ளனஃபோட்டோடெக்டர்ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டர். எடுத்துக்காட்டாக, பிரின்ஸ்டன் லைட்வேவ் பிளானர் கட்டமைப்போடு INGAAS/INPAPD ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டரை வடிவமைத்து வணிக பயன்பாட்டில் வைத்துள்ளது. ஷாங்காய் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜிகல் இயற்பியல், துத்தநாக வைப்புகளை அகற்றுவதைப் பயன்படுத்தி ஏபிடி ஃபோட்டோடெக்டரின் ஒற்றை-ஃபோட்டான் செயல்திறனை சோதித்தது மற்றும் 1.5 மெகா ஹெர்ட்ஸ் துடிப்பு அதிர்வெண்ணில் 3.6 × 10 ⁻⁴/என்எஸ் துடிப்பு இருண்ட எண்ணிக்கையுடன் கொள்ளளவு சமநிலையான கேட் துடிப்பு பயன்முறையை சோதித்தது. ஜோசப் பி மற்றும் பலர். பரந்த பேண்ட்கேப்புடன் மெசா கட்டமைப்பு INGAAS APD ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டரை வடிவமைத்தது, மேலும் கண்டறிதல் செயல்திறனை பாதிக்காமல் குறைந்த இருண்ட எண்ணிக்கையைப் பெற உறிஞ்சும் அடுக்கு பொருளாக INGAASP ஐப் பயன்படுத்தியது.

INGAAS APD ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டரின் இயக்க முறை இலவச செயல்பாட்டு பயன்முறையாகும், அதாவது, APD ஃபோட்டோடெக்டர் ஒரு பனிச்சரிவு ஏற்பட்ட பிறகு புற சுற்றுகளைத் தணிக்க வேண்டும், மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு தணித்த பிறகு மீட்க வேண்டும். தணிக்கும் தாமத நேரத்தின் தாக்கத்தை குறைப்பதற்காக, இது தோராயமாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஒன்று செயலற்ற அல்லது செயலில் தணிக்கும் சுற்றுவட்டத்தைப் பயன்படுத்துவது, அதாவது ஆர் துவால் பயன்படுத்தப்படும் செயலில் தணிக்கும் சுற்று போன்றவை. படம் (அ), (பி) மின்னணு கட்டுப்பாடு மற்றும் செயலில் உள்ள தேடல் சுற்று மற்றும் செயலில் உள்ள தேடலுக்கான ஒரு எளிமையான வரைபடம், இது முந்தைய அல்லது பொருத்தமற்றது, பிந்தைய துடிப்பு சிக்கல். மேலும், 1550 என்.எம் இல் கண்டறிதல் திறன் 10%ஆகும், மேலும் பிந்தைய துடிப்பு நிகழ்தகவு 1%க்கும் குறைவாக குறைக்கப்படுகிறது. இரண்டாவதாக, சார்பு மின்னழுத்தத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் வேகமாக தணித்தல் மற்றும் மீட்டெடுப்பதை உணர வேண்டும். இது பனிச்சரிவு துடிப்பின் பின்னூட்டக் கட்டுப்பாட்டைப் பொறுத்தது அல்ல என்பதால், தணிக்கும் தாமத நேரம் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் கண்டுபிடிப்பாளரின் கண்டறிதல் திறன் மேம்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, எல்.சி கோமந்தர் மற்றும் பலர் கேட் பயன்முறையைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். INGAAS/INPAPD ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு நுழைவு ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர் தயாரிக்கப்பட்டது. ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டறிதல் திறன் 1550 என்.எம் இல் 55% க்கும் அதிகமாக இருந்தது, மேலும் 7% பிந்தைய துடிப்பு நிகழ்தகவு அடையப்பட்டது. இந்த அடிப்படையில், சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம் ஒரே நேரத்தில் மல்டி-மோட் ஃபைபர் பயன்படுத்தி ஒரு லிடார் அமைப்பை நிறுவியது, அதோடு ஒரு இலவச-முறை இங்காஸ் ஏபிடி ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டருடன். சோதனை உபகரணங்கள் படம் (சி) மற்றும் (ஈ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் 12 கி.மீ உயரத்துடன் பல அடுக்கு மேகங்களைக் கண்டறிவது 1 வி நேரத் தீர்மானம் மற்றும் 15 மீ இடஞ்சார்ந்த தீர்மானத்துடன் உணரப்படுகிறது.